Rezistența la uzură a aliajului de titan de gradul 5

În starea sa netratată, aliajul de titan de gradul 5 prezintă doar o rezistență moderată la uzură. În condiții de alunecare uscată, abrazive sau fretting, tinde să experimenteze uzură adezivului și uzură abrazivă din cauza durității sale relativ scăzute și a coeficientului de frecare ridicat împotriva metalelor sau ceramicii. Atunci când intră în contact cu alte materiale metalice, aliajul de titan poate fi ușurat, gripat sau deteriorat cu ușurință la suprafață. Prin urmare, în aplicațiile care implică mișcare relativă, frecare, contact repetat sau medii abrazive, tratamentul de suprafață este insistent recomandat sau chiar necesar.

Anodizare: crește duritatea suprafeței și rezistența la coroziune.

Nitrurare cu gaz sau nitrurare cu plasmă: formează un strat dur, rezistent la uzură, reducând în mod semnificativ frecarea și uzura.

Acoperiri cu depunere fizică în vapori (PVD) precum TiN, DLC sau CrN: asigură o duritate a suprafeței extrem de ridicată și un coeficient de frecare scăzut.

Oxidare termică: îmbunătățește duritatea și durata de viață.

Cu o modificare adecvată a suprafeței, rezistența la uzură a gradului 5 poate fi îmbunătățită de câteva ori sau chiar de un ordin de mărime. Astfel, pentru componente precum rulmenți, angrenaje, arbori, elemente de fixare sub fretting și piese de alunecare, tratarea suprafeței este esențială pentru a obține o durată de viață acceptabilă.

Aliajul de titan de gradul 5 este excelent potrivit pentru aplicații critice pentru sarcini dinamice, vibrații și oboseală și este de fapt unul dintre cele mai utilizate materiale în astfel de condiții de lucru la nivel mondial.

În primul rând, are o-performanță remarcabilă la oboseala ciclului, mai ales în condițiile tratate termic-(tratat cu soluție și îmbătrânit). Rezistența sa la oboseală este stabilă și se menține bine la temperaturi de serviciu de până la 315 grade. În al doilea rând, are o tenacitate ridicată și o rezistență bună la creșterea fisurilor, permițându-i să reziste la vibrații repetate, la impact și la sarcini alternative fără defecțiuni bruște. În al treilea rând, modulul său elastic scăzut și rezistența ridicată ajută la absorbția energiei vibrațiilor și la reducerea concentrației de tensiuni în comparație cu multe oțeluri de înaltă rezistență.

Componentele structurale ale aeronavei, trenul de aterizare și suporturile motorului sub vibrații și sarcini de oboseală pe termen lung.

Supape auto, biele și piese de suspensie.

Implanturi medicale care susțin sarcini repetate de mișcare umană.

Structuri marine și offshore expuse vibrațiilor induse de valuri și încărcărilor ciclice.

Cu toate acestea, proiectarea trebuie să evite crestăturile ascuțite, defectele aspre ale suprafeței sau fretarea excesivă, deoarece acești factori pot reduce durata de viață la oboseală. Cu o geometrie adecvată, o calitate a suprafeței și un tratament opțional al suprafeței, gradul 5 funcționează fiabil în condiții dinamice severe și de oboseală.

Aliajul de titan de gradul 5 are o rezistență inerentă la uzură moderată și necesită, de obicei, un tratament de suprafață pentru mediile de frecare și uzură. Între timp, prezintă performanțe remarcabile în condiții de sarcină dinamică, vibrații și oboseală și este recunoscut pe scară largă ca un material premium pentru aplicațiile structurale cu sarcini ciclice.